3d打印材料范文

3d打印材料篇1

关键词：3D打印技术；新型材料；服装设计；人体服装结构；数字化

近年来，随着3D打印技术的飞速发展，3D打印从平面设计不断的演变发展到三维设计，而3D打印也逐渐改变着我们的生活方式。3D打印又称增材制造，增材制造与减材制造是制造领域的两种方法。传统的制造方式一般采用减材制造，例如利用切割机床等刀具切掉不需要的部分，保留所需的形状，而增材制造是通过逐层叠加增加材料制造物品的搭积木式的技术，利用由点到线、由线到面、由面到体的增材方式堆积而成，类似我们建筑中的盖房子，打印式的搭积木，与孩子们玩的搭积木过程类似，层层的堆积上去而逐渐成型的过程。只不过3D打印是用碰头喷射打印出来的世界万物，其打印材质上也种类很多，可以根据不同的设计领域，开发出新型的材质。增材制造显然更加节约材料，而且增材制造可以将材料先变为粉末再进行制造，或者使用液体材料。

目前，3D打印正在逐渐改变着我们的生活方式，走进我们的生活中。医疗中打印的人体器官细胞组织、生活中家居事物、食物、生活工具、时尚设计领域等都有涉及，但目前应用在服装领域的材质也非常有限，基于3D打印材料的局限性特点，在设计创意性服装的同时还要考虑新型材质与服装版型的结构结合。在整个发展中世界，3D打印技术的不断发展，科学技术在一个国家的综合领域占有日益重要的地位，其中美国政府将人工智能，3D打印，机器人等项目，以重振美国制造业作为中国的三大支柱，政府还加强了支持3D打印等企业，积极发展生产方法的3D打印技术及相关领域，使得“中国制造”转型“中国智造”。英国的The Economist 杂志在2012年4月的封面上，以第三次工业革命为标题，介绍了3D打印等数字化生产技术，3D打印技术在设计领域已经应用了近十年的时间，最初应用于开模制造前的模型打样；3D打印引发了多个领域的革命，制造方式、材料创新、生物技术工程以及医疗领域、设计领域、知识产权等方面的巨大革命。3D打印，因为高弹性，所以3D打印技术和更高的自由模具材料的特性成为了设计师创作的重要工具。英国“经济学家”杂志的封面故事将导致3D打印技术为核心的“第三次工业革命”，引起了业界的关注。

3D打印可以说是上个世纪的思想，上世纪的技术，而在这个当今的世纪产生了空前的市场。3D打印可以说是上个世纪的观念，上世纪的技术，在本世纪产生今天的前所未有的市场。同时辐射到服装行业在最近的2014年纽约3D打印展，汇聚了最前沿的创作技巧，艺术和科技工作的完美融合，它已成为世界顶级时装设计师穿戴式3D打印设计艺术家新潮。其中，3D打印艺术和雕塑在芝加哥的长期支持者，代表了艺术家Joshua Harker3D打印作品镂空雕刻系列，还推出了2014年纽约3D打印展。甚至在服装配饰品领域也涉及到，如鞋子包都可以进行3D打印，自3D打印技术出来，越来越多的鞋企认识到其中的便利和高科技性。3D打印技术正在帮助提升了设计和产品性能。但是，现在人们都打印到3D的结合，并在巴黎和纽约走秀活动，时尚已经不仅仅满足于鞋，在2013年，3D印花连衣裙闯入人们的视线。

2010年，阿姆斯特丹时装周首次发表在3D打印模式创建的“水晶”的主题时装，从那时起，3D打印技术开始真正进入时装设计界，思维的趋势的一部分。2011年了全球第一款3D打印的比基尼，穿着尼龙网礼服打扮以“缪斯女神”之称的蒂塔・万提斯出席在曼哈顿，这身礼服的设计灵感来自著名的斐波那契数列，由Michael Schmidt和Francis Bitonti设计收藏的私人走秀活动。但3D打印服装的设计可以改进，比如如何调整型的服装版，以满足身体曲线，如何做出紧致修身并设计一个灵活的电网应用等。Bitonti很久以前的3D打印技术与时尚相结合的思想。他利用塞万提斯的大小，提供给设计一个三维模型，根据施密特的草图，用最高端的设计软件Maya中画一幅画，然后用犀牛软件2633单独环或线路连接，EOS P350激光从手工缝线部分拼接而成，“这件衣服，如果制作手工，昂贵的。”他说。但是，现在手工制作在时装设计界应需求非常大。3D打印技术对服装的市场潜力，这是一个工艺和时尚的设计的需求将结合的机会，一旦我们制造的机器，以满足服装生产的要求有很大的影响，人们只需要站在房间的3D扫描，一件衣服制作，而3D打印的时代已经到来。

3D打印服装目前是最广阔的一个市场，包括配饰配件。可以根据个人的喜好风格进行自我设计，甚至不用等到未来，现在就可以实现。3D打印对时尚界的影响，不仅在过去难以解释织物的三维形状得到实践。更重要的是，在制作3D打印3D扫描使用时，尼龙材料是“适合”削减了新的定义，完全服帖的身型是可以定制的。“剪裁合体”传统的方式出现，也许使更多的一些时装秀将通过计算机绘图来代替。

3D打印技术制造，可显著降低生产成本，提高使用的原材料和能源效率，减少对环境的影响，让消费者也可以针对根据自己的需要，既不是纸也不是我们需要用墨，而是通过电子制图，远程数据传输，激光扫描，材料熔化等一系列技术的，具体的熔化金属粉末或者记忆材料，并按照说明电子模型图层重新走到一起，并最终使电子模型转化成实物。它的优点是显著节省工业样品生产时间，并能“打印”样式复杂的产品。因此，不少专家认为，这种技术代表制造业的新趋势。不同于或形状制作的文章刀模传统的3D打印机制造机器。从物理上看由层形成的散装固体材料，扩大数码概念的范围。对于要求具有精确的内部凹陷或互锁部分的形状设计，3D打印机是首选的加工设备，它可以将这样的设计在实体世界中实现。下面是来自各个行业、具有不同背景和专业技术水平的人用类似的方式描述，3D打印帮助他们减少主要成本、时间和复杂。3D打印技术的主要优势有：制造复杂的项目物品，而不增加成本，产品多样化，而不增加成本，没有装配，零时间递送，无限的设计空间，零技能制造，不需要大的空间，便携制造，副产品废弃物少，无限组合的材料，精确复制减少废物等主要优点。

然而，由于服装产品的形式以及原材料，相比于其他产品其在使用上具有非常不同的要求，具有行业的一个非常鲜明的特点，所以在3D打印技术有不同的要求。

首先，在基于3D新型打印服装的原材料来说，存在的局限性和弊端。这种相对来说比较传统工艺路线不适用于3D打印，区别于原有的服装面料例如天然纤维和化纤纤维，3D打印的原材料是当下研制的新型化学纤维新材料，如天然纤维和合成纤维的原料3D打印是新昊化纤新材料的发展现状，既为3D打印耗材成型要求解散，可以调动合适的颜色，而且还满足相关标准的纺织品，适合人体穿着。目前针对3D打印材料的局限性，还有待于新型的柔性打印材料的研发，使得服装领域未来发展前景的一个桥梁。

其次，可能均匀地喷洒薄的材料，和更大的区域。更要加强印刷装置的质量和设备本身的操作效率，因此，相对稳定的特殊的设备是必要的。更要加强打印设备的运作效率和设备本身的质量，因此专用而相对稳定的设备是必要的。要打印的服装达到穿着需求，而且打印产品后整理技术，必要的连接技术的研究。所以设计的服装结构要与打印的新型材料有机的结合起来，目的是为了更好的方便人体穿着以及活动。

最后，必须有一系列配套技术，如三维人体测量，RTT面料扫描仪，并支持结构板服装CAD软件，Viday三维装配系统，3DMAX建模软件，CAPP，相关的服装数据库等，形成一系列循环制作过程，这样3D打印才能实现生活化、科技化、智能化。

总之，3D打印服装可以实现的突破口关键在于技术，即这些技术实现的程度。为了达到实用目的，你可以使用的研究，找准突破口和研究方向，开发和使用新材料，化纤等问题相结合，以克服材料的局限性，如果需要的话政府应该给予特别的支持。发展特种设备的打印机制造商，结合服装技术专家和设计专家，并带动相关产业的发展。

【参考文献】

[1]杨振贤.3D打印服装[J].设计，2012.

[2]李红兵.3D打印技术的发展现状及前景分析[J].安徽科技，2013.

3d打印材料篇2

中图分类号：C93 文献标识码： A

一.3D打印技术概述

3D打印学名为增材制造技术，其工作原理是将计算机设计出的三维模型分解为若干层平面切片，然后把“打印”材料按切片图形逐层叠加，最终“堆积”成完整的物体。关于3D打印技术的发展脉络、各种技术原理及适用范围已经在各书籍、论文中，限于篇幅，本文不再赘述。

3D打印，也可称之为增量制造，是通过打印机打出而非加工出各类工业与日常产品。之所以使用“打印”一词，是因为其原理与传统打印机相似，其“打印”都是通过电脑操作来完成。但本质上存在许多区别，比如传统打印机里面装的是墨粉，而3D打印机里面却是一个庞大复杂的材料系统。系统里面是根据产品需要配备的多种高技术的新材料。

二.打印技术的优点

3D打印机是一个庞大的系统工程，涉及到软件开发与应用、新材料，还涉及到打印装备、自动化控制系统，不是传统打印机看起来那么简单。

1.无需模具就能成型，也不需要机械加工，就能直接从设计好的计算机图形数据中生成任何形状的物体。而传统的制造业最核心的一个环节就是要造模，很多高端产品能够设计出来，最大的困难是生产不出来成品，原因就出在造模环节，且耗时很长。而3D打印机则跨越了造模这个环节。

2.打印，即增量制造，也称作快速成型技术，是基于材料累加原理的快速成型操作过程，将计算机中的三维模型通过向物品分层添加材料来创造出实物的一种叠层制造技术，具有不受零件复杂程度限制、完全数字化控制等特点；而传统的制造业是减量制造，先做一个大的框架，然后根据需要减去不需要的部分。所以3D打印可以节约90%左右的材料。

3.这种技术是带有一种变革性的，短流程、低成本、数字化、高性能的制备构建制造一体化的技术。对构建的制造是重要的，尤其是这种技术一部分高性能难加工构建技术的革命，潜力巨大。

三.3D打印技术目前主要应用领域

目前，3D打印主要用在3个方面：大众消费（桌面级）、工业级、生物工程级。

大众消费（桌面级）。用于工业设计、工艺设计、珠宝、玩具、文化创意等领域。

又有工业级两个方面，一是原型制造，主要用于模具、模型等行业。二是产品制造，包括大型金属结构件和小型金属零部件的直接制造。

生物工程级。如打印器官、骨骼、牙齿、细胞、软组织等。

31.3D技术应用前景

通过中国知网、维普等查询到关于3D的论文汗牛充栋，让人热血沸腾。但基本都是关于3D技术的普及知识以及在医学、模具、建筑等应用案例。资本市场也热闹非凡，但有头脑的风投非常谨慎[2]。一般认为：

①3D打印不可能，至少不可能完全，取代传统制造业。

3D打印究竟能够做什么？美国的、欧洲的3D企业，也说不出来。否则，他们就不会在世界3D产业大会上和中央电视台的专题节目中炫耀：利用3D打印技术打印一把吉他，打印一支电子琴，打印一个台灯，或者打印一把手枪……

传统制造业经过数千年的积累和发展，已经非常完善和成熟，无论是工艺特点，还是成本因素、材料因素，3D打印技术都是无法比拟的。3D打印技术的真正奥秘所在，不是什么都能做，而应该是传统制造业不能做或很难做的领域，利用3D打印技术可以轻松实现[1]。

②个人消费。

由于成本问题以及操作者的技术水平DD因为3D应用并不是零门槛，要以现有技术，一家用户需要准备多种原材料和成本的水平推广，肯定有难度，很难形成市场规模。关键是如何培育应用市场，用户是需要去培育的。所以，短期内家用3D打印行业也难形成气候。

3.2.3D打印技术在铸造中应用现状综述

3D打印在铸造中已经有一些应用，主要是用在快速制造砂型和直接打印金属产品两方面。在缺陷修补（挽救）方面也有一定的应用。

四.国内外发展状况比较

我国3D打印与欧洲不在同一水平，国内有些专家的乐观有些盲目。

首先，在欧洲，在科技创新，人才基础，工艺技术，产业基础以及原材料对比，其3D打印行业技术确实比我们成熟。其次从产业规模来说，普遍比国内大，一旦3D打印市场启动，我们会远远落后于他们。但是，值得庆幸的是2012年10月以来，国内率先成立了中国3D打印技术产业联盟，“小而散”的局面正得到改变，而欧洲基本上还是各自独立，未形成阵营，这是我们的机会。

随着人们对3D技术的研究，其应用范围越来越广：

4.1.医疗行业

对医疗行业，一位83岁的老人因患有慢性的骨头感染，因此换上了由3D打印机“打印”出来的下颚骨，这是世界上首位使用3D打印产品做人体骨骼的案例。随着技术的发展，2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。可是，目前还不能制造可以移植的肾脏。

4.2建筑设计

14年8月21日，中国上海10幢3D打印的小屋面世。这是经一台大型的3D打印机打印，打印机高6.6米、宽10米、长32米，采用一种经过特殊玻璃纤维强化处理的混凝土材料，强度和使用年限大大高于钢筋混凝土的特殊“油墨”。10幢小屋的建筑过程仅花费24小时，造价还便宜50%。

4.3.产品模型

在机器人大赛比赛现场，也可见用3D打印的机器人模型，3打印技术对于自创机器人的外形按照发明者的要求完美的打印出来，我们再也不必担心自己有好的想法 ，而因在外加工昂贵的费用无法实现。产品模型打印也包括3D人像打印，依靠先进的3D人体扫描仪对人物的全身进行扫描，经电脑建模后打印，做出逼真的人物3D模型。

4.4海军舰艇

2014年7月1日，美国海军试验了利用3D打印等先进制造技术快速制造舰艇零件，希望借此提升执行任务速度并降低成本。

除以上所述，3D打印还在航天科技，食品加工等方面也有应用。

五.3D打印技术未来发展的主要趋势

随着智能制造的进一步发展成熟，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，3D打印技术也将被推向更高的层面。未来，3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。

提升3D打印的速度、效率和精度，开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法，提高成品的表面质量、力学和物理性能，以实现直接面向产品的制造；开发更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等，特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点；3D打印机的体积小型化、桌面化，成本更低廉，操作更简便，更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求；软件集成化，实现CAD/CAPP/RP的一体化，使设计软件和生产控制软件能够无缝对接，实现设计者直接联网控制的远程在线制造；拓展3D打印技术在生物医学、建筑、车辆、服装等更多行业领域的创造性应用。

3D打印技术提供了一种极具成本效益的方式去完成多次设计迭代，在关键的开发过程初始阶段，获取产品设计的即时反馈信息。对于产品设计几乎即时的修改，不仅有助于降低成本，而且能够加快产品上市时间。对于在设计流程中采用3D打印技术的企业来说，无疑增加了明显的竞争优势。

3d打印材料篇3

3D打印技术作为个性化商品定制的重要生产手段，其自身的结构和机体的设计代表着该项技术的发展程度，本文基于对开放式桌面3D打印机结构以及封闭式桌面3D打印机结构进行整体分析的前提下，对桌面3D打印机机体外观造型进行了整体的设计，并同时从桌面3D打印机的应用材料、应用软件及打印效果和未来发展趋势上进行了综述。

关键词：

桌面3D打印机 结构 造型设计

中图分类号：TB472

文献标识码：A

文章编号：1003-0069 （2015） 02-0092-03

引言

桌面3D打印机是以三维数字软件模型为基础，运用可加热熔化的塑料线材为原料，通过逐层打印的形式来叠加熔化后的塑料原料，以达到快速成型目的的一种脱离模具生产的三维制作技术…。这种通过逐层叠加的方式来制作物件的技术最早出现在上个世纪90年代中后期，即一种利用光固化以及纸层叠等相关技术的快速成型装置。这种技术经过十多年的不断更新与修正，在今天已经趋于成熟，它与市面上的一些普通3D打印机的构件原理相同，使用塑料线材为材料，再使用3D软件建模后设计的数字物体，通过电脑控制3D打印机，把塑料打印线材叠加起来，最终把经过软件设计的三维物体变成实物。如今这一技术已成功在一些特定的生活生产领域内得到使用。

1 3D打印技术研究的现状

自20世纪90年代以来，国内多所高校开展了3D打印技术的自主研发。清华大学在现代成型学理论、分层实体制造、FDM（英文全名为Frequency Division Multiplexing）工艺等方面都有一定的科研优势；华中科技大学在分层实体制造工艺方面有优势，并已推出了HRP系列成型机和成型材料；西安交通大学自主研制了多种三维打印机喷头，并开发了光固化成型系统及相应成型材料，成型精度达到40.2mm；中国科技大学自行研制了八喷头组合喷射装置，有望在微制造、光电器件领域得到应用。根据目前我国的3D打印技术的发展研究趋势，国内的3D打印技术研发水平，有望在两到三年内取得欧美等一些国家目前在此领域所达到的研究成果。

2 桌面3D打印机机体创新设计

2.1 开放式桌面3D打印机机体结构分析

桌面3D打印机作为一种常见的3D打印机的机种，一直受到众多3D打印技术爱好者的青睐。目前桌面3D打印机的设计一般为开放式和封闭式两种结构，而开放式桌面3D打印机是目前市场上较为早期的机种。

如图1所示：该桌面3D打印机由框架、X组件、Y平台组件、Z组件、挤出机及热嘴组件、电路控制部分联接组成。X组件由103、104、105、106、107、108、109与挤出机及热嘴组件组成，通过同步带联结，可实现200在光轴105及X轴上往复运动。Y平台组件由115、116、117、118、119、120、121、122、123组成，通过同步带122与电机带轮121联接，可实现平台在光轴120XY方向往复运动。Z组件由102、110、111、112、113、114组成，实现102随电机112、114旋转转动。Z组件102与107、104内部的螺母联接，实现当电机112、114转动时，丝杆102旋转，同时螺母与丝杆的传送联接，X组件整体升降运动，升降运动的精度由精确控制步进电机与步进角脉冲数量确定。104、107内部有轴承与101框架立柱滚动接触，实现X组件升降平稳运动。200由挤出机、X滑座、热嘴组成，X滑座上有同步带卡槽，可收紧同步带装置。由机体X、Y、Z，3组运动进而打印出需求的物件。

2.2 封闭式桌面3D打印机机体结构分析

近几年通过对桌面3D打印机机体创新设计的研究，开放式桌面3D打印机正逐渐被封闭式桌面3D打印机所取代。在使用更为先进的封闭式桌面3D打印机时，需先将耗材穿过机壳引入三维打印机内部，这种机型整体外观简洁美观，结构设计科学合理。

如图2所示：该封闭式桌面3D打印机的耗材更换方便，打开机壳顶盖，轻轻按压扳手，即可更换耗材，送丝喉管延伸至主动轮和从动轮相接处的下方，送丝喉管具有导热功能，有效避免了送丝喉管中堵丝现象的发生；通过固定件固定连接杆构成整体立体框架，顶部托架和底部托架固定Z轴滑杆，固定件的定位孔固定Y轴滑杆，沿Y轴滑杆滑动的固定器固定X轴滑杆，Z轴驱动电机固定于立体框架后下方连接杆上，Y轴驱动电机固定于立体框架右后方连接杆上，X轴驱动电机固定于右侧固定器上的设计，降低了三维打印机工作时的振动，提高了产品的打印质量；提高了三维打印机内部的空间利用率，打印范围大；结构简单，组装方便。

2.3 桌面3D打印机未来创新趋势

现阶段针对小型桌面3D打印机这种产品，国内的一些科技企业逐渐已经具备了从研发到生产的能力，并且由于目前3D打印机技术的公开以及不断普及，一些规模较小，产品技术较为领先的小型企业，不断充实自己的科研团队，以先进国外技术为参照，技术创新水平不断攀升，特别是在对桌面3D打印机机体的设计创新上，更是在世界3D打印技术领域内占有一席之地，而且一些较为成功的产品还远销到东南亚及欧美等一些国家和地区。

未来随着3D打印技术和商业应用的发展幅度增加，大量的个性化商品定制将逐渐成为小型桌面3D打印机的主要制造对象，这势必衍生出新的3D打印细分产业和新的商业销售模式，在这些综合模式紧密结合的促进下，3D打印技术的发展势必带来的产品技术、制造技术与管理技术的进步，使企业具备快速响应市场需求的能力，特别是形成适应全球市场上丰富多样的客户群，实现远程定制异地设计就地生产和销售的协调化新型生产模式，使生产模式商业模式等多个方面发生根本性的变化。随着智能制造的进一步发展成熟，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，桌面3D打印机的制造技术也必将被推向更高的层面。未来桌面3D打印机的发展，将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要创新趋势，如图3所示。

3 桌面3D打印机的应用性能和效果评估

3.1 桌面3D打印机的应用材料

为了确保桌面3D打印机的打印功能，其所选用的材料占有至关重要的地位。既要有适当的熔点，也要有较好的黏滞性，同时更需要达到产品快速成型的目的。ABS（英文全名为acrylonitrile-butadiene-styrenecopolymer）和PLA（英文全名为polylactic acid）是目前桌面3D打印机所使用的两种最常见的材料。

ABS树脂材料是常见的五大合成树脂材料之一，它在耐热、耐低温、耐化学药性等方面都有着良好的表现，同时ABS材料还易于加工制造各种塑料产品，其特征还表现在易于进行着色处理、喷镀、焊接、热压以及黏结等方面，但ABS材料的相对密度为1.05G/CM3左右，其硬度还不能够应用在所有的工业领域。带有生物环保材料特征的PLA材料，也是另外常见的桌面3D打印机材料之一，PLA材料是由聚乳酸所制成，除能生物降解外，它的生物相容性、光泽度、透明性、手感都相对较好，同时它在耐菌性、阻燃性和抗紫外线性方面，也都有良好的表现，它的加工温度一般在200℃左右，由此可见PLA材料具有较低的熔体强度。综合来看PLA和ABS材料这两者都存在相对的缺点，如PLA较低的软化温度，以及ABS的硬度不够等缺憾。基于目前这种情况，市场上已经研究出另外几种适用于3D打印机的新材料，如碳纤维强化PLA材料，高温型复合PLA材料，以及聚碳酸酯合成ABS材料等。碳纤维强化PLA又名碳纤维增强聚乳酸，该材料坚硬且耐弯曲。高温型复合PLA是由矿物质填充组成的改良性PLA与成核剂混合而成，具有耐高温与强密度两种显著的特征。由聚碳酸酯和ABS合成的可塑性塑胶，它结合了两种材料的优异特性，正在逐渐取代市场上3D打印机所用的ABS材料。

随着现阶段3D打印机材料技术更新的加快，更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等，特别是复合金属材料的直接成型技术，已经成为了今后桌面3D打印机应用研究的一个新的热点。

3.2 桌面3D打印机的应用软件技术

基于目前3D打印技术民用化普及的趋势，桌面3D打印机的软件设计平台，正从专业设计软件向更为简单的操作界面及应用内容上发展，其中比较成熟的平台有基于互联网的3D设计平台3DTin，另外微软、谷歌以及其他软件行业巨头，也相继推出了各种开放平台的3D打印机应用软件，这些行业动作都大大降低了3D设计的门槛，甚至有的应用已经可以让普通用户通过类似玩乐高积木的方式设计3D模型。跟随着目前硬件技术的强势发展趋势，软件技术也在日新月异的不断更新换代中。

4 桌面3D打印机的效果评估

为保证桌面3D打印机的速度、效率和精度，以及打印过程中的工艺方法，提高打印成品的质量，针对目前市场上的桌面3D打印机的机械结构和物理性能，总结出以下桌面3D打印机的产品规格及性能指标，为现阶段桌面3D打印机应用性能评估的参看依据：

打印最大尺寸：252x199x150mm

精密度：极细O.lmm，中细0.2mm，快打0.3mm，喷嘴0.4 mm

电力AC输入电源：100-240V，50-60Hz约1.75A

软件：MakerWare Bundle 2.0，U操作系统Linux （10.04+）， Windows（XP/7），and OSX （10.6+），控制接口USB，Wi-Fi（未来会增加）

支持档案格式：STL，obj，thing，makerbot

材料耗料：PLA树脂

耗料直径：1.75 mm

机械外型大小：490 x 320 x 380 mm（不合耗料轴）/490 x 420 x 380mm（含耗料轴）

打印平台：耐高温硼化玻璃

以3D打印技术为依托的桌面3D打印机正在飞速发展之中，并受到各行各业的高度重视。随着桌面3D打印机未来市场需求的不断扩大，不难推测该产品未来的销售市场将出现异常激烈的竞争局面，在这股巨大的消费浪潮的刺激下，桌面3D打印机的更新与换代的创新发展速度，必将超出现有许多专家的预测。如图4所示，就是两款假设可被进行推广的封闭式桌面3D打印机外观模型。

结语

在今天，3D打印机机体体积的小型化、桌面化与低廉的价格、操作简便的软件平台，以及更加适应分布化生产的机械结构和世界设计与制造一体化的需求包含家庭日常应用的需求正在融为一体；在未来，3D打印机软件集成化，实现CAD/CAPP/RP的一体化，使设计软件和生产控制软件能够无缝对接，并使设计者可以直接应用互联网远程在线制造，同时拓展其在生物医学、建筑、车辆、服装等更多行业领域的创造性应用，综合这些内容，毫无疑问3D打印技术的创新成果已经近在咫尺。

2014年河南省产学研合作项目，桌面3D打印产品系统设计与开发，№13 2107000072

2013年河南省教育厅科学技术重点研究项目，机场地勤人员头盔与UI交互设计研究，№148590001

2014年郑州市普通科技攻关计划研究项目，小型3D打印机产品组的建模与实践设计研究，№141PPTGG362

3d打印材料篇4

摘要：3D打印技术这一新概念的普及和市场的兴起，3D打印机的更新换代速度也将会随着市场的需求加快，3D打印可以使美梦成真。

关键词：便宜；食品领域；个性化定制

传统机床的铣、车、钻等工艺都是切削加工的工艺，算是“减材制造”，而最近兴起的3D打印技术则是通过原材料的堆叠，逐层加工形成预先设计的形状。这种“增材制造”的技术具有节约材料、低成本、快速适应和定制化的特点，俨然成为开启第三次工业革命序幕的新技术。

一、3D打印的三大优势

一般认为，在生产一件产品的同时，想要实现又好又快又便宜是非常困难的，通常只能达到三分之二的预期效果，但是3D打印恰恰可以使美梦成真。

1、好。3D打印脱离了传统车床的制造工艺，技术人员不再拘泥于每种机器只能做一种加工的限制，从加工手段上打开了无限的设计空间；而在操作手法上，对熟练工的要求转变为对电脑软件的操作和对机器的校准，无需经过多年的学艺就能掌握完整的操作流程；从材料角度来看，一件产品往往不是由单一材料制成的，3D打印可以简便地实现材料组合；最重要的是结合了3D扫描技术，技术人员可以将实体世界的形状扫描成可编辑的设计文档，并借助3D打印技术获得精确的复制。这些新的变化，都降低了3D打印操作的门槛，更容易获得令人满意的产品。

2、快。3D打印能够实现一体化成型，通过省略组装环节的方式缩短了供应链，同时减少相应的劳动力、运输成本和由此带来的能耗和污染；3D打印机虽然体积不大，但可以生产比自己大的物体，并且便于移动，可以实现就近生产，也提高了生产效率，大大缩短了制造时间。

3、便宜。3D打印是逐层叠加的制造工艺，因此最终产品的成本与所制造物体的复杂程度和产品的多样性无关，其成本取决于最终产品的实际体积，即消耗原材料的用量。与此同时，作为增材制造的3D打印，改变了传统塑料和金属制造中边角料严重浪费的现象，几乎可以被称作“净成型”的制造，在节省成本的同时达到了环保的功效。

二、3D打印的主要代表性应用

3D打印凭借其颠覆性的生产工艺彻底改变了产品加工制造的思路，更将许多以前的不可能变为可能。3D打印除了可以实现传统加工技术无法完成的复杂结构以外，还可以在食品和个性化定制等领域发挥无限潜力。

1、食品领域。在3D打印机研发的过程中，研究人员意外地发现，蛋糕面粉是工程设计原型和打印参数调控的理想材料，这是因为蛋糕面粉价格低廉，种类繁多，可溶于水，又便于清洗，所以迅速成为3D打印实验的原料替代品。

利用3D打印技术制造巧克力、汉堡包或者曲奇饼干，可以获得不同以往的新奇功效。一是通过3D打印可以获得精准量化的食品，适用于对饮食有特别要求的糖尿病患者或减肥人士。二是可以设计个性化的巧克力和饼干造型，甚至可以在内部设计文字，只有被咬开以后才能被“意外”地发现。这种内部定制信息的食品，相信会拥有巨大的市场空间。三是对需要烤制的食品，可以在打印的同时进行加热处理，使其保持预期的形状，打印完毕可以直接上桌。当然， 3D打印出来的食品也有问题需要解决。首先是原材料，是否各种食材都能被预先设计为可打印材料，这是个门槛；其次是加工工艺，现在看来，3D打印如何与煎、炸、蒸、煮相结合，制作出花样更丰富的饭菜，也还需探索；最重要的是，食品以色香味为最优先的评价指标，经过各种加工的食品，口感上难以避免与新鲜食品有所差距。

2、个性化定制。3D打印区别于传统工艺的最大特点是能够以低成本进行个性化定制，免去了昂贵的模具费用，只要选择合适的材料就可以一次成型，无需繁琐的加工过程。

3D打印的人物像已经在市场上可见，有些医院可以为准妈妈送上一个腹中胎儿的3D头像作为纪念。医疗用的牙齿矫正器、假肢相信也将于不久之后得到推广使用。目前正在抓紧研究的是3D打印人体的软骨组织和器官组织，这些组织不仅需要特定外形，还要能胜任一定的“生理任务”。研究人员使用活体细胞打印成所需的形状以后，还需要提供环境使其生长成熟，再经过一系列“打磨”和“压力实验”使其在植入人体以后能发挥功效。

个性化定制的出身就是小众市场，对服装鞋帽之类产品，为特定人群量身定做才是正道。比如跑鞋的生产，可以先通过3D扫描技术获得运动员双脚外形的信息，通过人体工程学和跑鞋加工工艺的数据分析，能够得到该运动员专属的跑鞋数据，并通过3D打印生产而得，这应该就是传说中的完美产品了。

三、3D打印的发展瓶颈与机遇

目前在国内已经有许多研究机构在开展3D打印的研究和应用，也有来自国外的3D打印店落户大街小巷挖掘市场的第一桶金。但辉煌之下，还要看到潜在的风险和未来的机会。

一是材料工艺、技术标准不统一。现在的3D打印还处在百家争鸣的阶段，各厂商材料和工艺的匹配、设计文档和软硬件设备的匹配都存在缺陷，需要国家或行业联盟进行整合，规范和统一技术标准；二是3D打印这种分布式生产的模式，将带来更多关于商标知识产权的问题；三是由于目前技术尚不成熟，因此3D打印产品的质量安全，甚至是产品本身所带来的公共安全都可能给人们生产生活带来隐患。

有挑战才有机遇，对于企业而言，可以重点关注以下环节。一是投资与3D打印配套的材料和凝固工艺研发，探索具有一定普适性的材料和工艺。可以关注国内参与3D研发的高校和科研机构，也可与从事涂料、材料等专业进行跨领域合作，甚至国外将大理石粉末用作3D打印材料的案例。二是探索在“模具替代”领域的应用，如汽车零配件设计和其他五金橡胶产品的设计领域，对于这类应用应尝试创新模式，如与地方政府共同搭建3D打印创新设计服务平台，争取政府资金共同服务于当地企业。三是全面把握3D打印行业发展趋势，积累相关的知识产权信息，可以为相关企业提供行业咨询和知识产权法律服务（如专利等）。在3D打印全产业链中，处于最末环节的面向消费者的体验店，虽然有获利机会，但毕竟前期投入大，竞争越发激烈，风险较大，若没有充分积累和把握，应谨慎介入。

现阶段，由于3D打印技术尚处于开发和摸索阶段，从市场上获取的数据来看，3D打印设备的生产仍然以基本的功能为主要侧重点。即使是不同的品牌和型号，3D打印机的尺寸，使用材料和价格并不存在很大的差距和个性化。

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如今3D打印技术的历史不过短短20多年时间，但是已被英国《经济学人》周刊评价为“与其他数字化生产模式一起，推动第三次工业革命的实现”，美国《时代》周刊也将3D打印产业列为“十大增长最快的工业”之一。甚至3D打印还被美国寄予了重振制造业的厚望，就连美国总统奥巴马近日在国情咨文演讲中也强调了3D打印技术的重要性：“3D打印有可能颠覆我们生产几乎所有产品的方式。”

“无所不能”的3D打印还只是神话？

如今3D打印已经被传得神乎其神，在国内也被炒得十分火热。甚至有人认为，3D打印的出现改变了制造行业，你不再需要庞大的工厂，也无需跟工会打交道，只需在你屏幕上点击“打印”，就能重造一个庞大的产业。然而，来自科技行业独立咨询公司WohlersAssociates的数据显示，2011年全球3D打印市场规模为17.1亿美元，2012年可能增长25%至21.4亿美元，预计2015年将达到37亿美元。不过，这一数字仅占全球制造市场的0.02%，可以“忽略不计”。

据了解，深圳、东莞、杭州、武汉等地较早涉足3D打印行业的公司，绝大部分还处于技术研发状态，仅仅处于“打印”玩具、模具等塑料制品的阶段，体积也受到限制。因此，“无所不能”的3D打印目前还只是一个神话。

3D打印未来将“走下神坛”。

据《福布斯》报道，美国Shapeways公司就曾在网上大规模征集普通人的创意，按模型选择原材料后，这家公司就能代为“造梦”。去年，该项业务总共印制了70多万种产品，打印材料包括塑料、不锈钢、玻璃、陶瓷等。很多人认为，随着3D打印设备成本的下降，3D打印未来将“走下神坛”，来到普通人的生活中。

据外媒统计预测，3D打印技术目前的市场规模约为17亿美元，而到2015年将达到37亿美元。虽然中国目前并非3D打印的主市场，但已经有不少嗅觉敏锐的掘金者，而这个群体也正在不断扩大。

3D打印将取代几乎所有制造业？

从成型技术的区别看，3D打印机有两种类型：堆叠法和烧结。堆叠只能成型塑料、硅之类的材质，对固化反应速度有要求，而烧结可以利用激光的高温对金属粉末进行处理加工出金属材质的东西出来，实体可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。所以，3D打印其实就是一种“制造”技术。

世界首个公布3D打印机开源数据信息的英国工程学家阿德里安・鲍耶表示：“未来你想要什么，只需下载图纸，按一下‘打印’键，剩下的所有事请统统交给打印机。”他甚至认为，3D打印机将来不是要取代某一个制造业，而是要取代几乎所有制造业。

3D打印同样令人十分担心。

科学技术也是一把双刃剑，无所不能的3D打印机也有值得人们担心的地方。其中，知识产权问题最为严重。学界普遍认为，这将导致比抄袭专利或版权严重得多且无法控制的山寨版泛滥。

此外更加恐怖的是3D打印武器的问题。例如，美国30岁的软件工程师雷诺尔已经成功用3D打印机和弹药库零件组装，制造出了一把AR-15来复枪。2月29日，美国《华盛顿邮报》表示十分担心，因为枪都能随便打印了，还如何控制枪支呢？无法追溯源头，也无法跟踪去向，这将给社会治安带来新的挑战。

3D打印全民普及只是梦想？

按产品应用范围划分，3D打印主要分为工业级、医用级和民用级。其中，前两种级别的3D打印机精度很高，不仅可以打印塑料和树脂，还可以打印金属和高分子材料，能够生产航空航天所需的部件、医用人造牙齿和关节等，甚至包括人造器官。不过，这些设备价格高昂，每台达数十万美元，难以大规模推广。而在民用级市场，3D打印技术的精度仅为毫米级，所使用的材料通常为塑料，只能用来制造模型和玩具，或是人偶等创意产品。高端市场空间狭小，低端市场尚未成型，3D打印的发展速度远不如人们想象的那么快。因此有人认为，与其说3D打印是有望改变世界的新技术，倒不如说它只是股市炒作的好题材。还有人认为，3D打印是“技术不行、股价先行”，要实现全民普及只是梦想。

3D打印行业仍然“很年轻”。

目前3D打印技术离大规模民用仍有很长的路要走，例如原材料生产尚无法规模化；生产3D打印设备价格昂贵；3D打印出来的产品如何保障知识产权等。

亚洲制造业协会首席执行官罗军也指出，现在制约国内3D打印技术发展的关键不在技术本身，而是材料。目前，能够被运用到3D打印中去的材料包括薄膜、树脂、石蜡、石膏、尼龙丝、钛合金、陶瓷等十几种。

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关键词：3D打印技术 简介 工作原理 优势 展望

3D打印技术以前主要用来制造一些比较小型的东西。时至今日，一些大型制造商已经开始准备将其用来制造更大的物件。一些3D打印设备的制造商认为，随着这种技术的成熟，将来一些汽车零部件的库存只需要保留电子文档，而无需制造出来存在仓库。一旦有需要，直接打印即可。

一、3D打印技术简介

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术，与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为添加制造（AM，Additive Manufacturing）。作为一种综合性应用技术，3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统，主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外，新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。

目前，3D打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域，替代这些领域传统依赖的精细加工工艺。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外，在生物工程与医学、建筑、服装等领域，3D打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。如2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作，尝试以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官，是医学领域具有重大意义的创新。

二、3D打印机的工作原理

3D打印机的工作原理其实很简单，通俗地说，首先在电脑上设计一个完整的三维立体模型（也成为计算机辅设计），然后把胶体或粉末等“打印材料”装入打印机，再将打印机与电脑相连接，就可以通过电脑控制把“打印材料”和三维立体模型一层层地叠加，最终把计算机上的蓝图变成实物。这种通过连续的物理层创建出三维对象的3D打印技术是叠加式制造工序的一种形式，与传统的叠加式制造工序相比，其具有速度快、价格便宜等优点。

在Windows网络或工作站上运行的打印设备软件可以读取大部分的3D文件格式计算机辅助设计绘图数据。

这种软件的作用就是将数据传输至3D打印设备，从而控制印刷头的移动与材料输出。在3D打印设备工作时，塑性模型材料细丝与可溶性支撑材料将被加热至半液体状态，然后通过挤压头输出，精确地沉积成极其细微的分层。分层的厚度范围在0.005英寸至0.013英寸（即0.127毫米至0.33毫米），具体数值取决于打印设备性能。

印刷头只沿水平方向或垂直方向移动，模型与支撑材料将自低而上地构造，压盘根据实际情况上下移动。在构造模型时，有了支撑材料（图中褐色部分物件）的承托，模型的悬挂部分能够顺利完成材料沉积，此外，支撑材料还有助于构造结构复杂的模型，如嵌套结构，以及具有移动部件的多重组件。打印工作完成后，可以将模型置于水中，支撑材料将会自行溶解，如果需要，还可以为模型涂上颜料，或者进行其它处理。

三、使用3D打印技术，加快设计周期

一项产品停留在设计周期的时间越长，推向市场的时间也会越漫长，这意味着企业的潜在利润将会越来越少。某项调查表明，产品的上市时间是受访者最关心的日常问题。受访者同样表示，在17%的产品中，产品原型制作消耗相当长的时间，是缩短上市时间的最大障碍。

业界普遍认为产品应该更加快速地推向市场。随着缩短上市时间的重要性越来越大，在设计的概念阶段，企业不得不缩减决策时间，同时又必须确保所作决定的准确性。这些决定会影响大部分的成本因素，如材料选择、制造技术以及设计寿命。通过快速制作产品模型进行测试，加快设计迭代速度，3D打印技术可以优化设计流程，为企业最大化潜在利润。

例如为专业领域生产喷漆和纹理设备的Graco公司，该公司的工程师使用一台3D打印设备去测试各种喷漆枪和喷管组合，设计出最合理的喷流形式和试验出最精确的喷射量，而生产出的新型喷射纹理枪是由3D打印设备制作的ABS塑料功能原型。3D打印技术可以帮助减少产品开发时间，Graco公司估计减少的最大幅度可达75%。从一个绝妙的创意，到一项成功的产品，中间充满着重重困难。GregStevens和James Burley在他们经常被引用的新产品开发分析报告《3000个原始创意=1次商业成功》中指出，除了3000个原始创意，一项成功的创新还需要125个小规模计划，4项大型开发和 1.7个产品。在评估创意是否值得投放开发资源时，3D打印技术能够助企业一臂之力，缩短传统评估所需要用的时间，提高效率。

四、3D打印技术未来发展的主要趋势

随着智能制造的进一步发展成熟，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，3D打印技术也将被推向更高的层面。未来，3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。

提升3D打印的速度、效率和精度，开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法，提高成品的表面质量、力学和物理性能，以实现直接面向产品的制造；开发更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等，特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点；3D打印机的体积小型化、桌面化，成本更低廉，操作更简便，更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求；软件集成化，实现CAD/CAPP/RP的一体化，使设计软件和生产控制软件能够无缝对接，实现设计者直接联网控制的远程在线制造；拓展3D打印技术在生物医学、建筑、车辆、服装等更多行业领域的创造性应用。

3D打印技术提供了一种极具成本效益的方式去完成多次设计迭代，在关键的开发过程初始阶段，获取产品设计的即时反馈信息。对于产品设计几乎即时的修改，不仅有助于降低成本，而且能够加快产品上市时间。对于在设计流程中采用3D打印技术的企业来说，无疑增加了明显的竞争优势。

随着价格的下降，3D打印设备市场将会进一步扩大，尤其是在中小型企业和学校方面。3D打印设备耐用，打印快捷、准确，成本低廉等好处可以帮助企业缩短产品上市周期，增强企业竞争力。

参考文献：

[1]Gartner Inc，上海市科学学研究所.新兴技术的炒作周期曲线[R]2011.

[2]古丽萍.蓄势待发的3D打印机及其发展[J].数码印刷，2011，（10）.

[3]刘厚才，莫健华，刘海涛.三维打印快速成形技术及其应用[J].机械科学与技术，2008，（9）.

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3D打印是快速成型技术的一种，也称为增材制造。增材制造与传统的减材制造相对应。减材制造通过多种加工手段（切、削、铣、磨等）去除多余的物料，用做减法的形式来得到成型的物件;而增材制造则通过将材料逐层添加黏合，用做加法的形式来制造物品。大到建筑行业的混凝土浇灌，小到蛋糕行业的奶油裱花工艺，都可以看作是增材制造。

3D打印市场迅猛增长

3D打印的主要用途集中在直接零件生产、功能建模、用于交流思想的概念建模和装配实验等。应用产业最主要的是航天军工、消费商品和电子类、车辆类以及医疗/口腔医学教学等。

根据3D打印专业咨询机构Wohlers Associates的统计，全球3D 打印应用最多的是汽车领域和电子消费品领域，各占20%的比重。3D 打印的医学应用比重同样很大，占到15%，其中主要包括人造骨骼、牙齿、假肢等。此外，航空航天、工业机械等的应用比例也都在10%以上。

在过去的六年里（2009-2014），全球3D打印市场收入以年均复合增长率30.1%的速度高速增长。到2014年，全球3D打印市场收入已经达到41亿美元。由于核心基础专利到期、工业级市场应用逐渐增多、个人级市场快速普及等因素，全球3D打印市场有望继续快速增长。

3D打印在具备众多优势的同时，目前也存在着不少局限性。首先，3D打印所使用的耗材非常有限，仅有石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料、陶瓷等10 多种，且价格较为昂贵。其次，3D打印机的价格十分高昂。此外，3D打印在产品精度和生产时长上都有一定的局限性。

高效的个性化制造方式

从手工生产角度来说，3D打印是很好的替代。手工生产满足个性化需求，但主要问题是生产效率低。3D打印既能够满足个性化需求，生产效率又高出手工制造很多倍。

同时，3D打印可降低成型成本，降低新产品推向市场的风险。以前的原型成型是一个周期较长、成本高昂的过程。3D打印原型制造将慢慢取代原有的原型制造。现在3D打印机可以制作复杂的和不常见的形状，使得设计师能够更容易实现梦想。

也有大规模制造的潜力

除了满足小批量、个性化需求之外，随着技术的发展，3D打印作为增材制造的属性以及去渠道化的前景，将推动更低成本以及更高效率的制造。

降低生产成本方面，对于大批量生产的产品，传统制造业现阶段仍然在成本上能体现它的优势;但是对于高精度复杂或者个性化的产品生产，3D打印则在成本上、技术实现难度上更胜一筹。3D打印因为是增材制造，生产中几乎不产生废料，材料利用率非常高，常常能达到90%以上。另外，3D打印还极大地解放了劳动力，一个技术工人可以看管数台打印机，且一台打印机可以生产各种不同的产品，可以大量节省劳动力，而劳动效率却又数倍甚至数十倍地提高。

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承载3D打印技术应用的终端设备是3D打印机，自2003年以来3D打印机的销售逐年扩大，价格也开始下降，市场和普及度正在上升。那么2013年，3D打印行业将呈现出什么样的趋势？

与3D设计软件进一步整合

3D打印是快速成形技术的一种，它首先将物品转化为3D数据。这意味着要实现数字化打印，3D建模是第一步。从去年3D打印技术在全球范围内点燃公众的热情开始，3D打印软件厂商也开始就此发力，产品开始呈现出一些新的设计趋势：工作流程更加简便。重新组织CAD设计操作流程，简化设计任务复杂程度；历史管理器通过拖动即可随时修改以往步骤，草图编辑功能更加快捷灵活；提升大型模型数据管理能力，模型重生速度加快。更为关键的是，设计软件开始出现平台化、模块化的趋势，并与设备厂商整合，形成新的3D打印服务。

3D打印材料标准化

材质的扩展，决定了3D打印机的能力边界。3D打印机目前最大的瓶颈就是材质的研发，一般来说，国内的打印材料都靠引进，而且这种打印的材料非常单一。这意味满足更大需求的复合产品受到限制，换句话说，你可以打印一个塑料脸盆，但是没办法打印一台iPhone，一个玻璃杯，材质的限制是目前最大的障碍。

目前支持3D打印的材料很多。简单说，不同公司生产的3D打印机会支持不同的材料，树脂、尼龙、石膏、塑料这些都是普遍使用的材料，随着业界研发的不断进步，支持钛、不锈钢或铝、铁金属材料的打印机也已经出现。

技术的发展和那些粉末很有关系，未来的趋势是越来越细，强度越来越高。材料越细，每一层就更薄，做出来的东西精度就越高。现在无论使用什么品牌的3D打印机，最薄的厚度约为0.025毫米。如果想完美地展现头发丝还是很困难的，但是这将依赖未来纳米级材料技术的突破。

3D打印设备呈现多维化趋势

3D打印机一方面向消费级方向发展，呈现出小型化、易用、便宜的特点，一方面向着高精尖的专业化方向发展。其中，家用打印机现在的发展非常迅速，但是受制于体积和工艺标准，往往制作的效果要比普通的打印机差，精度也不能够保证，这种技术上的分野非常关键，这意味着从产品的需求来说，不同种类不同层次的需求将被分配到不同定位的打印市场，举个例子，假如你需要打印一个杯子，它是被用做牙杯或者水杯，那么完全可以用家用或者社区级别的小型3D打印机来完成制造。而如果你的汽车某个部件坏了，则往往需要去网上专业的3D打印平台来购买，或者借助于附近更加精密的3D打印设备，这种需求的层次分野使得目前方兴未艾的3D打印技术的局面会大有作为。

加速对改造传统行业

在《福布斯》杂志所列的2013年关于3D打印的10个方向中包括：成为工业化力量、3D打印开始治病救人等。这意味着，在2013年，3D打印技术对传统行业、领域的重建作用将进一步加速。事实上，3D打印通过多层材料的叠加来创造物体，如今这项技术已经成功运用在珠宝和鞋类制造方面，航空航天设备、医疗和牙科方面也取得了很大的成就。未来，该项技术可以用来替换探测火星的航天飞船的破损零件，或者为航天飞船在前往火星的过程中创造新的部件。

衍生出一些新的商业模式